采用软化学法进行香蕉树造纸工艺、浆料储存技术及其污水处理技术

摘要

本发明提供一种采用软化学法进行香蕉树造纸工艺、浆料储存技术及其污水处理技术，该工艺包括原料采集、压榨并切料、破碎疏解、沉沙、水洗、漂白、磨浆、精磨、脱胶或造纸；浆料储存为：在浓浆料中加入少量的防腐剂然后进行甩干处理；造纸污水处理为：去污去杂、污水可以净化重复利用。本发明的方法高效快捷、原料损耗低、得率高、可操作性强，纸张产品产率高质量好，原料可储存很长时间，供应稳定，几乎对环境无污染，具有显著的经济效益和环境效益。

说明书

技术领域

本发明属于造纸技术领域，更具体涉及一种采用软化学法进行香蕉树造纸工艺、浆料储存技术及其污水处理技术。

背景技术

传统造纸生产工艺需要高温加碱蒸煮，会造成严重的环境污染和森林资源的破坏。利用废弃物香蕉树进行造纸可以节约资源，减少环境污染，社会作用非常明显。中国专利ZL02115525.9，专利名称“香蕉树制造纸浆及其工艺”，其主要工艺为(1)原料切碎打浆，(2)浆料浓缩，(3)加热漂白，(4)脱胶，(5)磨浆。该工艺原料切碎后直接打成浆需反复多次，耗时又耗能；漂白过程中采用加氨高温蒸煮会造成空气和污水污染；直接磨浆时耗时耗能且原料损失大、得率低，而且磨浆时未加纤维保护剂将极大地伤害纤维，造成纸张产品产率低质量差。专利CN200310105776.1，专利名称“一种以香蕉纤维制造纸及纸制品的工艺”，主要工艺为(1)精选原料，(2)切料，(3)分丝，(4)脱胶，(5)打浆，(6)压力筛磨浆，(7)漂白。此工艺第一原料需精选，会降低原材料的利用率，耗工耗力，增大生产成本；第二、打浆后若直接进行压力筛磨浆，由于初浆粗纤维所占的比例过大，工业化生产过程中容易造成压力筛爆破，必须经过多次常规磨浆后才能进行压力筛磨浆，由此会造成原料损失过大且耗时耗能，得率低且生产成本高同样不适合工业化生产；第三、磨浆过程中未加纤维保护剂会造成大量纤维被磨损破坏，不仅会影响成品纸的物理性能还会造成产率低；第四、生产过程中产生的污水只经过简单的沉淀直接排出，会造成很大的污染。以上两项技术均未涉及浆料储存技术，而作为实际工业化生产必须确保原料供应连续不断，而香蕉采割却有淡旺季。因此必须解决香蕉浆料储存技术才能保证工厂正常生产。上述两项技术虽然提到整个造纸过程未加强碱进行蒸煮，所产生的污水pH值接近中性，但在洗浆过程中仍然会有大量的污水产生，未经处理直接排出都会对环境造成严重伤害。

发明内容

本发明目的是针对既有工艺在磨浆过程中存在生产效率低、原料损耗大及污水污染等问题，提供一种采用软化学法进行香蕉树造纸工艺、浆料储存技术及其污水处理技术，方法高效快捷、原料损耗低、得率高、可操作性强，纸张产品产率高质量好，原料可储存很长时间，供应稳定，几乎对环境无污染，具有显著的经济效益和环境效益。

本发明的采用软化学法进行香蕉树造纸工艺，其特征在于：所述工艺为：

1)采集原料；

2)压榨并切料：把原料通过滚压机把水挤掉40-60％并切成1-5公分等长度；

3)破碎疏解：切料后的原料送入破碎机破碎，并经高压水把纤维疏解开，形成初浆料；

4)沉沙：初浆料经沉沙沟除沙；

5)水洗：初浆料经沉沙沟除沙后送入离心池进行水洗，以去污去泥；

6)漂白：往水洗后的浆料加入折合干料重量的0.3％-10％的含氯漂白剂，通过加热管道进行快速漂白；

7)磨浆：往漂白后的浆料加入折合干料重量的0.1％-6％的纤维保护剂，送入磨浆机进行初磨；

8)精磨：初磨后的浆料仍然含有大量的粗纤维，经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料；

9)脱胶：往精磨后的浆料加入折合干料重量的0.02％-7％的脱胶剂进行脱胶处理；

10)造纸：经过脱胶后的浆料制造各种纸制品。

本发明的采用软化学法进行香蕉树造纸工艺中的浆料储存技术，其特征在于：所述储存技术为：在浓浆料中加入少量的防腐剂然后进行甩干储料，所述防腐剂加入量为折合干料重量的0.01％-4％。

本发明的采用软化学法进行香蕉树造纸工艺中的造纸污水处理技术，其特征在于：所述造纸污水处理步骤为：

1)污水去污处理：利用漂白过程中的残余废液对造纸过程中产生的污水进行去污脱色；漂白残余废液与生产过程中产生的污水按体积比1比2至1比10进行混合即可把污水变清。

2)污水去杂处理：往净水池中填入1至3米高的具有强吸附污物能力的工业废渣如煤渣进行去杂处理，经过3至5道吸附去杂工序即可得到干净的水。

本发明的显著优点：

a)本发明采用在漂白过程中加入漂白剂，并通过加热管道进行快速漂白，有效的避免了采用加氨高温蒸煮会造成空气和污水污染，漂白快捷、效果好；

b)本发明对磨浆工艺进行改进，初浆先经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料，这样可以最大程度提高产品产率、产品质量和生产效率。若初浆经过打浆后直接进行压力筛磨浆，由于初浆粗纤维所占的比例过大，工业化生产过程中容易造成压力筛爆破，必须经过多次常规磨浆后才能进行压力筛磨浆，由此会造成原料损失过大且耗时耗能。

c)本发明在磨浆过程中加入纤维保护剂，有效的防止了纤维的伤害，显著的提高了纸张产品的产率和质量。

a)在实际工业化生产过程中，香蕉采割有淡旺季，因此原材料存储是必须解决的实际问题，否则生产将无法正常进行。由于香蕉树含水量很大且容易腐烂，直接存储行不通，制成纤维若未经完全风干存放十余天也会造成纤维腐败，若完全风干又会造成储料成本过高，本发明技术采用在浓浆料中加入少量的防腐剂然后进行榨干储料，可以确保浆料存放3-4个月不变质，充分保证了造纸原料的来源，确保了生产能连续进行，降低了原料成本。

b)本发明将造纸的污水经过去污去杂处理，并且净化后重复使用，既解决了直接排放造成的污染问题，甚至可达到污水的零排放，具有显著的环境效益，又节约了水资源，生产成本降低。

c)本发明的方法高效快捷、原料损耗低、得率高、可操作性强，纸张产品产率高质量好，原料可储存很长时间，供应稳定，几乎对环境无污染，具有显著的经济效益和环境效益。

具体实施方式

本发明的具体工艺包括：

1)采集原料：砍伐不超过5天的香蕉树、树叶及树杆生料作为原料。

2)压榨并切料：把原料通过滚压机把水挤掉40-60％并切成1-5公分等长度；

3)破碎疏解：切料后的原料送入破碎机破碎，并经高压水把纤维疏解开，形成初浆料；

4)沉沙：初浆料经沉沙沟除沙；

5)水洗：初浆料经沉沙沟除沙后送入离心池进行水洗，以去污去泥；

6)漂白：往水洗后的浆料加入折合干料重量的0.3％-10％的含氯漂白剂，通过加热管道进行快速漂白；

7)磨浆：往漂白后的浆料加入折合干料重量的0.1％-6％的纤维保护剂，送入磨浆机进行初磨；

8)精磨：初磨后的浆料仍然含有大量的粗纤维，经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料；

9)脱胶：往精磨后的浆料加入折合干料重量的0.02％-7％的脱胶剂进行脱胶处理；

10)造纸：经过脱胶后的浆料制造各种纸制品。

所述含氯漂白剂为次氯酸钠、氯酸钠或二氧化氯中的一种。

所述纤维保护剂为有机酸钠、钾、铝、镁或钙盐的一种或多种混合物，有机酸盐易溶于水和酒精，其分子量为100到5万均可以作为本发明所用的纤维保护剂。

所述脱胶剂为丙酸、草酸或水杨酸中的一种。

本发明采用软化学法进行香蕉树造纸工艺中的浆料储存技术：在浓浆料中加入少量的防腐剂然后进行甩干储料，所述防腐剂加入量为折合干料重量的0.01％-4％，所述甩干过程为：把加过防腐剂的浆料经过压榨机把水挤干；所述防腐剂为苯甲酸钠、对羟基苯甲酸脂、丙酸盐、双乙酸钠中的一种或多种混合。

造纸污水处理步骤为：

1)污水去污处理：利用漂白过程中的残余废液对造纸过程中产生的污水进行去污脱色；漂白残余废液与生产过程中产生的污水按体积比1比2至1比10进行混合即可把污水变清；

2)污水去杂处理：往净水池中填入1至3米高的具有强吸附污物能力的工业废渣进行去杂处理，经过3至5道吸附去杂工序即可得到干净的水。

将经脱色后的污水通入净水池经净水后的水返回进行循环使用，达到零排放。以下是本发明的几个具体实施例，但是本发明不仅限于此。

实施例1

(1)、原料：砍伐不超过5天的香蕉树、树叶及树杆生料

(2)、压榨并切料：把原料通过滚压机把水挤掉40％并切成1公分等长度；

(3)、破碎疏解：切料后通过传送带送入破碎机破碎，并经高压水把纤维疏解开，形成初浆料；

(4)、沉沙：初浆料经沉沙沟除沙；

(5)、水洗：初浆料经沉沙沟除沙后送入离心池进行水洗，以去污去泥；

(6)、漂白：往水洗后的浆料加入折合干料重量的0.3％的次氯酸钠，通过加热管道进行快速漂白；

(7)、磨浆：往漂白后的浆料加入折合干料重量的0.1％的亚油酸钠作为纤维保护剂，送入磨浆机进行初磨；

(8)、精磨：初磨后仍然含有大量的粗纤维，经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料；

(9)、脱胶：往精磨后的浆料加入折合干料重量的0.02％的丙酸进行脱胶处理，

(10)、造纸：经过脱胶后的浆料制造各种纸制品。

浆料储存技术：在浓浆料中加入折合干料重量的0.01％的苯甲酸钠然后进行甩干储料，甩干过程为：把加过防腐剂的浆料经过压榨机把水挤干。

造纸污水处理步骤为：

1)污水去污处理：利用漂白过程中的残余废液对造纸过程中产生的污水进行去污脱色；漂白残余废液与生产过程中产生的污水按体积比1比2进行混合即可把污水变清。

2)污水去杂处理：往净水池中填入1至3米高的具有强吸附污物能力的工业废渣如煤渣进行去杂处理，经过3道吸附去杂工序即可得到干净的水。

所述把经脱色后的污水可以通入净水池经净水后的水返回进行循环使用，达到零排放。

实施例2

(1)、原料：砍伐不超过5天的香蕉树、树叶及树杆生料

(2)、压榨并切料：把原料通过滚压机把水挤掉60％并切成5公分等长度；

(3)、破碎疏解：切料后通过传送带送入破碎机破碎，并经高压水把纤维疏解开，形成初浆料；

(4)、沉沙：初浆料经沉沙沟除沙；

(5)、水洗：初浆料经沉沙沟除沙后送入离心池进行水洗，以去污去泥；

(6)、漂白：往水洗后的浆料加入折合干料重量的10％的氯酸钠，通过加热管道进行快速漂白；

(7)、磨浆：往漂白后的浆料加入折合干料重量的6％的花生四烯酸钠和亚油酸钾(两者质量比为1比1)作为纤维保护剂，送入磨浆机进行初磨；

(8)、精磨：初磨后仍然含有大量的粗纤维，经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料；

(9)、脱胶：往精磨后的浆料加入折合干料重量的7％的草酸进行脱胶处理。

(10)、造纸：经过脱胶后的浆料制造各种纸制品。

浆料储存技术：在浓浆料中加入折合干料重量的4％的对羟基苯甲酸脂然后进行甩干储料，所述甩干过程为：把加过防腐剂的浆料经过压榨机把水挤干；

造纸污水处理步骤为：

1)污水去污处理：利用漂白过程中的残余废液对造纸过程中产生的污水进行去污脱色；漂白残余废液与生产过程中产生的污水按体积比1比10进行混合即可把污水变清。

2)污水去杂处理：往净水池中填入3米高的具有强吸附污物能力的工业废渣如煤渣进行去杂处理，经过5道吸附去杂工序即可得到干净的水。

所述把经脱色后的污水可以通入净水池经净水后的水返回进行循环使用，达到零排放。

实施例3

(1)、原料：砍伐不超过5天的香蕉树、树叶及树杆生料

(2)、压榨并切料：把原料通过滚压机把水挤掉45％并切成2公分等长度；

(3)、破碎疏解：切料后通过传送带送入破碎机破碎，并经高压水把纤维疏解开，形成初浆料；

(4)、沉沙：初浆料经沉沙沟除沙；

(5)、水洗：初浆料经沉沙沟除沙后送入离心池进行水洗，以去污去泥；

(6)、漂白：往水洗后的浆料加入折合干料重量的1％的二氧化氯，通过加热管道进行快速漂白；

(7)、磨浆：往漂白后的浆料加入折合干料重量的1％的软脂酸钠作为纤维保护剂，送入磨浆机进行初磨；

(8)、精磨：初磨后仍然含有大量的粗纤维，经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料；

(9)、脱胶：往精磨后的浆料加入折合干料重量的2％的水杨酸进行脱胶处理。

(10)、造纸：经过脱胶后的浆料制造各种纸制品。

浆料储存技术：在浓浆料中加入折合干料重量的1％的丙酸盐然后进行甩干储料，所述甩干过程为：把加过防腐剂的浆料经过压榨机把水挤干。

造纸污水处理步骤为：

1)污水去污处理：利用漂白过程中的残余废液对造纸过程中产生的污水进行去污脱色；漂白残余废液与生产过程中产生的污水按体积比1比4进行混合即可把污水变清。

2)污水去杂处理：往净水池中填入1.5米高的具有强吸附污物能力的工业废渣如煤渣进行去杂处理，经过4道吸附去杂工序即可得到干净的水。

所述把经脱色后的污水可以通入净水池经净水后的水返回进行循环使用，达到零排放。

实施例4

(1)、原料：砍伐不超过5天的香蕉树、树叶及树杆生料

(2)、压榨并切料：把原料通过滚压机把水挤掉50％并切成3公分等长度；

(3)、破碎疏解：切料后通过传送带送入破碎机破碎，并经高压水把纤维疏解开，形成初浆料；

(4)、沉沙：初浆料经沉沙沟除沙；

(5)、水洗：初浆料经沉沙沟除沙后送入离心池进行水洗，以去污去泥；

(6)、漂白：往水洗后的浆料加入折合干料重量的5％的氯酸钠，通过加热管道进行快速漂白；

(7)、磨浆：往漂白后的浆料加入折合干料重量的3％的油酸钾作为纤维保护剂，送入磨浆机进行初磨；

(8)、精磨：初磨后仍然含有大量的粗纤维，经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料；

(9)、脱胶：往精磨后的浆料加入折合干料重量的4％的草酸进行脱胶处理。

(10)、造纸：经过脱胶后的浆料制造各种纸制品。

浆料储存技术：在浓浆料中加入折合干料重量的2％的双乙酸钠然后进行甩干储料，所述甩干过程为：把加过防腐剂的浆料经过压榨机把水挤干。

造纸污水处理步骤为：

1)污水去污处理：利用漂白过程中的残余废液对造纸过程中产生的污水进行去污脱色；漂白残余废液与生产过程中产生的污水按体积比1比2至1比10进行混合即可把污水变清。

2)污水去杂处理：往净水池中填入2米高的具有强吸附污物能力的工业废渣如煤渣进行去杂处理，经过4道吸附去杂工序即可得到干净的水。

所述把经脱色后的污水可以通入净水池经净水后的水返回进行循环使用，达到零排放。

实施例5

(1)、原料：砍伐不超过5天的香蕉树、树叶及树杆生料

(2)、压榨并切料：把原料通过滚压机把水挤掉55％并切成4公分等长度；

(3)、破碎疏解：切料后通过传送带送入破碎机破碎，并经高压水把纤维疏解开，形成初浆料；

(4)、沉沙：初浆料经沉沙沟除沙；

(5)、水洗：初浆料经沉沙沟除沙后送入离心池进行水洗，以去污去泥；

(6)、漂白：往水洗后的浆料加入折合干料重量的9％的氯酸钠，通过加热管道进行快速漂白；

(7)、磨浆：往漂白后的浆料加入折合干料重量的5％的酒石酸镁作为纤维保护剂，送入磨浆机进行初磨；

(8)、精磨：初磨后仍然含有大量的粗纤维，经过振动筛分把粗纤维分离出来后再进行精磨成所需叩解度的浆料；

(9)、脱胶：往精磨后的浆料加入折合干料重量的6％的水杨酸进行脱胶处理。

(10)、造纸：经过脱胶后的浆料制造各种纸制品。

浆料储存技术：在浓浆料中加入折合干料重量的3％的丙酸盐和双乙酸钠(按质量比1比1配比)然后进行甩干储料，所述甩干过程为：把加过防腐剂的浆料经过压榨机把水挤干。

造纸污水处理步骤为：

1)污水去污处理：利用漂白过程中的残余废液对造纸过程中产生的污水进行去污脱色；漂白残余废液与生产过程中产生的污水按体积比1比5至1比10进行混合即可把污水变清。

2)污水去杂处理：往净水池中填入1至3米高的具有强吸附污物能力的工业废渣如煤渣进行去杂处理，经过3至5道吸附去杂工序即可得到干净的水。

所述把经脱色后的污水可以通入净水池经净水后的水返回进行循环使用，达到零排放。